Материалы высокой проводимости
К этой группе относятся серебро, медь, алюминий.
Серебро - один из наиболее дефицитных материалов, достаточно широко применяемый в электротехнике и электронике для высокочастотных кабелей, защиты медных проводников от окисления, для электродов некоторых типов керамических и слюдяных конденсаторов в электрических контактах, где оно используется в сплавах с медью, никелем или кадмием, в припоях ПСр-10, ПСр-25. Серебро из всех металлов обладает очень малым сопротивлением при нормальной температуре. Серебро марки Ср999-999.9 должно иметь примесей не более 0.1%. Удельное электрическое сопротивление r=0.015 мкОм м. Механические характеристики серебра невысоки: предел прочности при разрыве не более 200 МПа, относительное удлинение при разрыве составляет около 50%. По сравнению с золотом и платиной имеет пониженную химическую стойкость.
Медь - наиболее широко применяется в качестве проводникового материала: в производстве обмоточных и монтажных проводов и кабелей (мягкая отожженная медь марки ММ) в производстве волноводов и т.д.; при изготовлении контактных проводов, шин распределительных устройств, коллекторных пластин электрических машин (медь твердая марки МТ - имеет меньшую проводимость и относительное удлинение перед разрывом, но большую механическую прочность, чем отожженная медь марки ММ). На практике помимо чистой меди используют сплавы меди. Бронзы - сплавы меди с оловом (оловянные), алюминием (алюминиевые), бериллием (бериллиевые) и др. легирующими элементами. Применяются для изготовления пружинящих контактов электрических приборов, контактов токоведущих пружин, проводов линий электрического транспорта, пластин коллекторов электрических машин. Бронзовые детали для упрочнения подвергаются термической обработке - закалке и отпуску при повышенных температурах. Латунь пластична, поддается штамповке и глубокой вытяжке, так как обладает достаточно высоким относительным удлинением перед разрывом, используется для изготовления токопроводящих деталей.
Алюминий в 3,5 раза легче меди. Алюминий мягкий имеет прочность на разрыв 80 %, твердый 160 - 170 МПа×см3, удельное сопротивление составляет 0,028 мкОм×м. В местах контакта алюминиевого провода с проводами из других металлов во влажной среде возникает гальваническая пара, поэтому незащищенная лаками или другими способами алюминиевая проволока разрушается коррозией. Марки алюминия: А1 содержит не более 0,5 % примесей, применяется для электротехнических целей, марка АВ00 содержит не более 0,003 % примесей, используется в основном для изготовления алюминиевой фольги, электродов, корпусов оксидных конденсаторов, алюминий наивысшей чистоты имеет не более 0,004 % примесей – АВ0000. Из алюминия прокатывается очень тонкая фольга толщиной от 6 до 7 мкм, применяется в качестве электродов бумажных и пленочных конденсаторов. Одним из сплавов алюминия является альдрей, состоящий из 0,3–0,5% Mg, 0,4–0,7% Si, 0,2–0,3% Fe (остальное - алюминий). Его свойства (в виде проволоки): плотность 2.7 Мг/м3, предел прочности при растяжении 350 МПа, относительное удлинение при разрыве 6,5%, удельное сопротивление 0,0317 мкОм•м. Альдрей, имея плотность почти как у алюминия, по механической прочности приближается к меди марки МТ.
Магнитомягкие ферриты.
Магнитомягкие ферриты применяются: для магнитопроводов, работающих в слабых, сильных магнитных полях до 100 МГц и в импульсном режиме; для изготовления магнитных усилителей, сердечников трансформаторов, катушек индуктивности, статоров и роторов высокочастотных двигателей, термомагнитных компенсаторов и так далее
Припои.
Припо́й — металл или сплав, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и другие.
Припои бывают в виде гранул, прутков, проволоки, порошка, фольги и закладных деталей.
Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твёрдым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твёрдого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.
Выбирают припой с учётом физико-химических свойств соединяемых металлов (например, по температуре плавления), требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя. Жидкотекучесть низкотемпературных припоев даёт возможность паять изделия сложной формы
12 Волокнистые материалы.
На практике наиболее распространены волокнистые материалы, так как эти материалы состоят из частиц удлиненной формы волокон. Они обладают гибкостью, большой механической прочностью и дешевизной. Недостатками являются невысокая электрическая прочность, теплопроводность, высокая гигроскопичность. В основном это органические вещества. К ним относятся дерево, бумага, картон, хлопчатобумажное волокно. Бумага в свою очередь делится на конденсаторную, кабельную, трансформаторную. Из картона изготавливается фибра.
Воскообразные материалы представляют собой твердые легкоплавкие вещества, обладающие кристаллическим строением, низкой механической прочностью, малой гигроскопичностью. К ним относятся парафин, церезин, синтетический парафин и синтетический церезин.